數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法演示文稿

數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì)方法演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)提綱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法目前二頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)繼電器控制線路（上篇）轉(zhuǎn)換法先設(shè)計(jì)繼電器控制線路轉(zhuǎn)換成梯形圖語(yǔ)言起保停電路按下起動(dòng)按鈕（I0.0）后放開(kāi)—自鎖按下停止按鈕（I0.1）后放開(kāi)—停止5.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法圖4-1a起保停電路I0.0I0.1Q0.0Q0.0目前三頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法起保停電路-置位復(fù)位指令可以用S指令和R指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖4-1b置位復(fù)位電路I0.0Q0.0I0.1Q0.1SR起保停電路與置位復(fù)位電路是后面要重點(diǎn)介紹的順序控制設(shè)計(jì)法的基本電路在實(shí)際電路中，起動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)可能由多個(gè)觸點(diǎn)組成的串、并聯(lián)電路提供。目前四頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)圖4-2三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路右行左行停車4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法目前五頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)L1L2L3FU1FU2KM1KM2SB2SB3SB1KM1KM2UVWQS松開(kāi)SB1KM2KM1FRKM1KM2FRM3~SB3SB25.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法目前六頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)圖4-3PLC的外部接線圖將繼電器電路轉(zhuǎn)換為梯形圖確定PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。畫PLC的外部接線圖啟動(dòng)/停止一般使用常開(kāi)按鈕互鎖使用常閉開(kāi)關(guān)4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法功能名觸點(diǎn)(物理)I/O接口正轉(zhuǎn)按鈕SB2I0.0反轉(zhuǎn)按鈕SB3I0.1停止按鈕SB1I0.2熱繼電器FRI0.2正轉(zhuǎn)線圈KM1Q0.0反轉(zhuǎn)線圈KM2Q0.1目前七頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)I0.0I0.1I0.2Q0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.1圖4-4梯形圖將繼電器電路轉(zhuǎn)換為梯形圖控制線路圖>>梯形圖注意互鎖環(huán)節(jié)4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法目前八頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)拓展案例1： 按下右行起動(dòng)按鈕SB2或左行起動(dòng)按鈕SB3后，小車在兩個(gè)限位開(kāi)關(guān)之間不停地循環(huán)往返，按下停止按鈕SB1后，電動(dòng)機(jī)斷電，小車停止運(yùn)動(dòng)。KM2Q0.1KM1Q0.0I0.3SQ1I0.4SQ24.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法目前九頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)拓展案例1：

4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法I0.0I0.1I0.4I0.2Q0.0I0.3I0.1I0.0I0.3I0.2Q0.1Q0.0Q0.1Q0.0I0.4Q0.1圖4-5PLC的外部接線圖圖4-6小車自動(dòng)往返的梯形圖KM2Q0.1KM1Q0.0I0.3SQ1I0.4SQ2目前十頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)拓展案例2： 小車開(kāi)始時(shí)停在左邊，左限位開(kāi)關(guān)SQ1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。要求按下列順序控制小車： （1）按下右行起動(dòng)按鈕，小車開(kāi)始右行。 （2）走到右限位開(kāi)關(guān)處，小車停止運(yùn)動(dòng)，延時(shí)8s 后開(kāi)始左行。 （3）回到左限位開(kāi)關(guān)處，小車停止運(yùn)動(dòng)。4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法KM2Q0.1KM1Q0.0I0.3SQ1I0.4SQ2目前十一頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)I0.0I0.1I0.4I0.2Q0.0I0.3I0.1I0.0I0.3I0.2Q0.1Q0.0Q0.1Q0.0M2.0Q0.1I0.4DB1TONTimeINQPTETT#8SM2.0圖4-7梯形圖4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法目前十二頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.1經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法——總結(jié)將繼電器電路轉(zhuǎn)換為梯形圖確定PLC的輸入/和輸出信號(hào)。畫PLC的外部接線圖啟動(dòng)/停止一般使用常開(kāi)按鈕互鎖使用常閉開(kāi)關(guān)控制線路圖>>梯形圖注意互鎖環(huán)節(jié)I0.0I0.1I0.2Q0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0I0.2Q0.0Q0.1Q0.1功能名觸點(diǎn)(物理)I/O接口正轉(zhuǎn)按鈕SB2I0.0反轉(zhuǎn)按鈕SB3I0.1停止按鈕SB1I0.2熱繼電器FRI0.2正轉(zhuǎn)線圈KM1Q0.0反轉(zhuǎn)線圈KM2Q0.1目前十三頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)提綱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法目前十四頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖動(dòng)力頭控制的順序功能圖目前十五頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)順序控制設(shè)計(jì)法首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過(guò)程，畫出順序功能圖然后根據(jù)順序功能圖編寫梯形圖程序。部分PLC提供了順序功能圖編程語(yǔ)言，用戶在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作，如西門子S7-300/400PLC中的S7Graph編程語(yǔ)言。容易被初學(xué)者接受，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前十六頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.2S7-1200的編程語(yǔ)言——國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131是PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其中第三部分IEC61131-3是PLC的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。IEC61131-3是世界上第一個(gè)，也是至今唯一的工業(yè)控制系統(tǒng)的編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)。IEC61131-3的5種編程語(yǔ)言：指令表(InstructionList)結(jié)構(gòu)文本(StructuredText,ST)梯形圖(LadderDiagram,LD)功能塊圖(FunctionBlockDiagram,FBD)順序功能圖(SequentialFunctionChart,SFC)IEC-國(guó)際電工委員會(huì)，InternationalElectrotechnicalCommission目前十七頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)I0.3I0.1I0.2組合機(jī)床動(dòng)力頭運(yùn)動(dòng)示意圖4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前十八頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)步-Step將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，每個(gè)階段稱為步。

以輸出的變化來(lái)劃分階段(步)4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前十九頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖初始步步與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作/命令轉(zhuǎn)換條件有向連線目前二十頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

活動(dòng)步當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)，稱該步處于活動(dòng)狀態(tài)，即該步為“活動(dòng)步”通常通過(guò)編程元件的位狀態(tài)(M)來(lái)表征步的狀態(tài)。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。與步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令系統(tǒng)每一步中輸出的狀態(tài)或者執(zhí)行的操作標(biāo)注為步對(duì)應(yīng)的動(dòng)作或命令，用矩形框中的文字或符號(hào)表示M0.0動(dòng)作A動(dòng)作BM0.0動(dòng)作A動(dòng)作B4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前二十一頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)有向連線有向連線表明步的轉(zhuǎn)換過(guò)程，即系統(tǒng)輸出狀態(tài)的變化過(guò)程有向連線的方向若是從上到下或從左至右，則有向連線上的箭頭可以省略；否則應(yīng)在有向連線上用箭頭注明步的進(jìn)展方向轉(zhuǎn)換條件系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)外部輸入信號(hào)，如按鈕，開(kāi)關(guān)的變化PLC內(nèi)部的信號(hào)，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等多個(gè)信號(hào)的邏輯組合(P79，圖4-11)4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前二十二頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)單序列選擇序列并列序列4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前二十三頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)繪制順序功能圖的基本規(guī)則1．轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件在順序功能圖中，步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展是由轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)來(lái)完成的。轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：

(1)該轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步；

(2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前二十四頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)2．轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)應(yīng)完成的操作轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)完成以下兩個(gè)操作：（1）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒?dòng)步；（2）使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號(hào)相連的前級(jí)步都變?yōu)椴换顒?dòng)步。4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖繪制順序功能圖的基本規(guī)則目前二十五頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)（1）順序功能圖中兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)；（2）順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待啟動(dòng)的初始狀態(tài)，不要遺漏這一步；（3）實(shí)際控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程，因此在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)回路，即在完成一次工藝過(guò)程的全部操作之后，應(yīng)該根據(jù)工藝要求返回到初始步或下一工作周期開(kāi)始運(yùn)行的第一步；（4）在順序功能圖中，只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。4.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖目前二十六頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)提綱經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法目前二十七頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)I0.0啟動(dòng)，快速移動(dòng)I0.1觸發(fā)后，進(jìn)入工速I0.2觸發(fā)后，停止并退回起點(diǎn)(I0.3)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法I0.3I0.1I0.2組合機(jī)床動(dòng)力頭運(yùn)動(dòng)示意圖起保停電路置位復(fù)位指令目前二十八頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——起保停編程轉(zhuǎn)換示例M0.1(步序標(biāo)志位)進(jìn)入M0.1的轉(zhuǎn)換條件保持M0.1為活動(dòng)步M0.2激活時(shí)，M0.1不活動(dòng)目前二十九頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——起保停編程轉(zhuǎn)換示例目前三十頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——起保停起始步編程轉(zhuǎn)換示例初始化標(biāo)志位目前三十一頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——起保停編程轉(zhuǎn)換示例——?jiǎng)幼?輸出)由步序標(biāo)志位(保存"步"的狀態(tài))統(tǒng)一控制輸出目前三十二頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)轉(zhuǎn)換條件控制步序標(biāo)志部分步序標(biāo)志實(shí)現(xiàn)輸出部分優(yōu)點(diǎn)程序結(jié)構(gòu)清晰便于調(diào)試和維護(hù)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——起保停目前三十三頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)I0.0啟動(dòng)，快速移動(dòng)I0.1觸發(fā)后，進(jìn)入工速I0.2觸發(fā)后，停止并退回起點(diǎn)(I0.3)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法I0.3I0.1I0.2組合機(jī)床動(dòng)力頭運(yùn)動(dòng)示意圖起保停電路置位復(fù)位指令目前三十四頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——置位/復(fù)位編程轉(zhuǎn)換示例M0.1(步序標(biāo)志位)進(jìn)入M0.1的轉(zhuǎn)換條件置位指令保持M0.1為活動(dòng)步將M0.0復(fù)位(不活動(dòng))時(shí)間順序更直觀目前三十五頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——置位/復(fù)位起始步編程轉(zhuǎn)換示例步序標(biāo)志位清0目前三十六頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——置位/復(fù)位編程轉(zhuǎn)換示例——?jiǎng)幼?輸出)由步序標(biāo)志位(保存"步"的狀態(tài))統(tǒng)一控制輸出與采用起保停電路相同目前三十七頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)4.3基于順序功能圖的梯形圖設(shè)計(jì)方法——置位/復(fù)位目前三十八頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)謝謝！目前三十九頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)拓展示例目前四十一頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)拓展示例目前四十二頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十三頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十四頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十五頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十六頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)目前四十七頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

在控制右行的Q0.0的線圈回路中串聯(lián)了I0.4的常閉觸點(diǎn)，小車走到右限位開(kāi)關(guān)SQ2處時(shí)，I0.4的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Q0.0的線圈斷電，小車停止右行。同時(shí)I0.4的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器TON的IN輸入為1狀態(tài)，開(kāi)始定時(shí)。8s后定時(shí)時(shí)間到，用定時(shí)器的Q輸出端控制的M2.0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使Q0.1的線圈通電并自保持，小車開(kāi)始左行。離開(kāi)限位開(kāi)關(guān)SQ2后，I0.4的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，定時(shí)器因?yàn)槠銲N輸入變?yōu)?狀態(tài)而被復(fù)位。小車運(yùn)行到左邊的起始點(diǎn)時(shí)，左限位開(kāi)關(guān)SQ1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，I0.3的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使Q0.1的線圈斷電，小車停止運(yùn)動(dòng)。

目前四十八頁(yè)\總數(shù)五十一頁(yè)\編于二十一點(diǎn)

畫出PLC的外部接線圖后，可以將繼電器電路圖“翻譯”為梯形圖。

圖4-4中的梯形圖將控制Q0.0和Q0.1的兩個(gè)起保停電路分離開(kāi)來(lái)，雖然多用了兩個(gè)常閉觸點(diǎn)，但是避免了使用與局域數(shù)據(jù)位有關(guān)的指令。此外，將各線圈的控制電路分離開(kāi)后，電路的邏輯關(guān)系也比較清晰。隨然多用了一個(gè)I0.2的常閉觸點(diǎn)，但是并不會(huì)增加硬件成本。

圖4-4中使用了Q0.0和